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柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)動(dòng)部件故障的原因
柴油發(fā)電機(jī)曲柄連桿結(jié)構(gòu)常見故障有拉缸、連桿磨損、敲缸、連桿短脫、螺栓斷裂、曲軸斷裂等,這些故障主要發(fā)生與高速運(yùn)動(dòng)部位,采集裝置難以安裝并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,且發(fā)生故障后信號(hào)干擾信息較多,也難以準(zhǔn)確診斷和識(shí)別。目前許多學(xué)者都比較傾向于地域數(shù)據(jù)的處理和診斷,也有部分學(xué)者考慮依靠動(dòng)力學(xué)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行分析和診斷,更進(jìn)一步地找準(zhǔn)故障產(chǎn)生的機(jī)理及原因。后者這種方法主要依靠計(jì)算機(jī)仿真軟件實(shí)現(xiàn),通過對(duì)柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行建模,設(shè)定柴油發(fā)電機(jī)各部件工作參數(shù),設(shè)置各部件出現(xiàn)故障后的參數(shù),進(jìn)行通過仿真模擬,識(shí)別故障發(fā)生時(shí)各部件參數(shù)狀態(tài)。這一技術(shù)具有可操作性強(qiáng)、實(shí)驗(yàn)周期短、省時(shí)、省資金等優(yōu)點(diǎn),該技術(shù)為未來發(fā)展的一個(gè)潛力方向。
運(yùn)動(dòng)部件產(chǎn)生故障主要原因主要為兩方面,一方面相互連接的兩個(gè)部件由于長(zhǎng)時(shí)間的接觸,造成了磨損,使得接觸表面變形,在運(yùn)動(dòng)過程產(chǎn)生振動(dòng)及噪聲,另一方面由于接觸部件之間發(fā)生嚴(yán)重的磨損后產(chǎn)生了相互運(yùn)動(dòng)過程的碰撞及撞擊,直接產(chǎn)生了異響等現(xiàn)象。顯而易見,各部位產(chǎn)生故障涉及到諸多方面的內(nèi)容,包括機(jī)械動(dòng)力、熱力、摩擦等,故障的分析不能僅僅依靠簡(jiǎn)單的分析就可以進(jìn)行診斷和確定。
1.拉缸故障診斷拉缸故障會(huì)引起活塞機(jī)件損壞、柴油發(fā)電機(jī)油耗增加、轉(zhuǎn)速降低、連桿斷裂、曲軸箱爆炸,嚴(yán)重影響發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行。目前主要通過對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行故障信號(hào)檢測(cè),判斷拉缸時(shí)振動(dòng)信號(hào)頻域范圍,例如國(guó)外研究學(xué)者 Jacobo Porteiro 通過分析研究,利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證了拉缸時(shí)發(fā)電機(jī)故障的特征,并分析預(yù)測(cè)了發(fā)電機(jī)內(nèi)潤(rùn)滑油內(nèi)金屬顆粒的含量值。
2. 敲缸故障診斷敲缸指的是活塞撞擊氣缸內(nèi)壁產(chǎn)生明顯異響的現(xiàn)象,敲缸時(shí)巨大的撞擊力使得缸體外壁產(chǎn)生較為強(qiáng)大的振動(dòng),同時(shí)長(zhǎng)期的敲缸對(duì)活塞及缸體造成嚴(yán)重的破壞。在敲缸故障診斷方面,利用計(jì)算機(jī)仿真軟件,分析了在不同轉(zhuǎn)速、不同負(fù)載和敲缸程度下的故障信號(hào)特征,實(shí)現(xiàn)了對(duì)敲缸狀態(tài)下發(fā)電機(jī)故障的分析和診斷。
3.連桿軸異常診斷柴油發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間大功率工作,連桿軸會(huì)產(chǎn)生磨損,使得軸承之間間隙變大,在連桿軸帶動(dòng)活塞及曲軸運(yùn)動(dòng)過程,造成敲擊幅度變大,容易產(chǎn)生連桿的變形及斷裂。杜小元通過對(duì)兩岸頭與軸承之間的振動(dòng)信號(hào)分析,實(shí)現(xiàn)了對(duì)往復(fù)式發(fā)電機(jī)連桿故障振動(dòng)信號(hào)角域和值域的分析,實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證具有一定的可靠性。
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細(xì)節(jié)決定成敗,柴油發(fā)電機(jī)油料的選擇上應(yīng)該更細(xì)致
柴油發(fā)電機(jī)功率大、效率高、能耗低,因而得到了廣泛的應(yīng)用。也正是這些優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)代柴油發(fā)電機(jī)反而顯得“嬌貴”,在油料的選擇與使用上才應(yīng)更細(xì)致,細(xì)節(jié)決定成敗。正確選用柴油發(fā)電機(jī)的油料,既是值機(jī)人員應(yīng)該養(yǎng)成的一種好習(xí)慣,做好這些細(xì)節(jié),就能確保柴油發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行。
隨著環(huán)境溫度的變化,柴油發(fā)電機(jī)使用的柴油牌號(hào)也需要相應(yīng)變化,否則,柴油發(fā)電機(jī)中的燃油系統(tǒng)就可能結(jié)蠟,堵塞油路,影響柴油發(fā)電機(jī)的正常工作。一般的選用原則就是,夏季使用夏季柴油,比如10#柴油;冬季必須根據(jù)環(huán)境溫度使用相應(yīng)牌號(hào)的冬季柴油。如因環(huán)境溫度較低,柴油凝點(diǎn)的原因造成柴油發(fā)電機(jī)不易啟動(dòng),可以向柴油中添加10%~40%的裂化煤油以降低其凝點(diǎn),也可以在進(jìn)氣管中注入少量低溫啟動(dòng)液進(jìn)行啟動(dòng)。在柴油發(fā)電機(jī)的使用過程中,還需要特別注意以下幾點(diǎn):
其一,保證柴油的質(zhì)量。劣質(zhì)柴油可能對(duì)柴油發(fā)電機(jī)供油系統(tǒng)的精密部件造成嚴(yán)重的損壞,應(yīng)該到正規(guī)的加油站加油。
其二,保持柴油的清潔。按規(guī)定的時(shí)間或里程對(duì)車輛進(jìn)行保養(yǎng),保證燃油弗列加濾清器的正常工作。更換柴油濾芯時(shí),務(wù)必向弗列加濾清器中加注經(jīng)過濾后的柴油,電控柴油發(fā)電機(jī)更應(yīng)如此。 ,在任何情況下柴油都不能與柴油混合使用,否則,柴油發(fā)電機(jī)可能產(chǎn)生爆炸性故障。
要確保柴油發(fā)電機(jī)的使用壽命,不僅要選好柴油的種類和牌號(hào),還要正確掌握柴油的使用方法,保持柴油的清潔、新鮮。每次開機(jī)運(yùn)行之前,記得檢查柴油,觀查柴油的顏色、氣味有無變化。一旦發(fā)現(xiàn)柴油的顏色、氣味以及性能指標(biāo)有較大變化時(shí),應(yīng)及時(shí)更換柴油,確保柴油發(fā)電機(jī)。加注柴油要適量,油量不足會(huì)加速柴油的變質(zhì),而且會(huì)造成零件的燒損;而柴油加注過多,不僅會(huì)使油耗增大,還容易造成燃燒室燒柴油,惡化混合氣的燃燒。另外,要避免不同牌號(hào)的柴油混合使用。否則,不同牌號(hào)的柴油可能相互起化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致柴油質(zhì)量變質(zhì),影響潤(rùn)滑質(zhì)量。
對(duì)于工作負(fù)荷大、轉(zhuǎn)速較低的柴油發(fā)電機(jī),如工程機(jī)械、發(fā)電機(jī)組等,應(yīng)選擇粘度較大的柴油。這樣是為了保證摩擦面有足夠的油膜厚度,且摩擦阻力小,節(jié)省燃料。與此同時(shí),還應(yīng)根據(jù)地區(qū)、季節(jié)、環(huán)境溫度的不同,選擇不同粘度的柴油。柴油的粘度會(huì)隨著溫度的升高而發(fā)生變化,溫度較高時(shí),潤(rùn)滑油的粘度會(huì)有所下降,抗氧化性變差。因此,冬季寒冷地區(qū),應(yīng)選用粘度小、凝點(diǎn)低的多級(jí)柴油,以保證車輛冬季冷啟動(dòng)順利,同時(shí)及時(shí)有效地供油到各潤(rùn)滑點(diǎn);夏季溫度較高,則需要選用粘度較大的柴油。而對(duì)于在沙漠等酷熱地區(qū)使用的柴油發(fā)電機(jī)而言,就應(yīng)該選用粘度級(jí)別更高的柴油,以保證足夠的柴油壓力。
隨著共軌技術(shù)、電控技術(shù)、增壓中冷、排氣再循環(huán)等技術(shù)的廣泛應(yīng)用,柴油發(fā)電機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)已經(jīng)形成。甚至有專家預(yù)測(cè),在未來幾十年中柴油發(fā)電機(jī)將成為世界的主流。如何 限度地發(fā)揮柴油發(fā)電機(jī)的這一優(yōu)勢(shì),正確地選擇與使用油料至關(guān)重要。油料品質(zhì)的好壞直接關(guān)系到柴油發(fā)電機(jī)能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。如果使用品質(zhì)差的油料,必然會(huì)導(dǎo)致功率不足,加劇機(jī)件磨損,降低柴油發(fā)電機(jī)的使用壽命。無論什么類型的柴油發(fā)電機(jī),油料的選擇和使用要求大體上都是一樣的。
總之,選擇正確、檢查和更換機(jī)油是為了確保柴油發(fā)電機(jī)性能,延長(zhǎng)使用的重要組成部分,值機(jī)人員必須引起重視
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